專利名稱：一種低輻射玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新型低輻射玻璃，特別涉及以硅、硅氧、硅氮或硅氧氮為介質(zhì)層的
單介質(zhì)層低輻射玻璃，屬于玻璃制造和節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
低輻射玻璃是一種可以透過大部分可見光，反射大部分近紅外線，并具有很低 的遠(yuǎn)紅外線輻射系數(shù)的玻璃，節(jié)能效果非常明顯。在世界上發(fā)達(dá)國家，大部分建筑都采 用這種低輻射玻璃。在我國，低輻射玻璃的應(yīng)用還不十分廣泛，主要原因是成本問題。 由于售價(jià)比普通白玻璃高得多，因此只能用于高檔建筑中，民用住宅很少采用。
離線鍍膜低輻射玻璃主要由銀層和保護(hù)介質(zhì)層構(gòu)成，介質(zhì)層同時(shí)還起到減小光 反射的作用。當(dāng)前廣泛采用的介質(zhì)層包括氧化鋅、氧化錫和氧化鈦，氧化鈦折射率高， 光學(xué)性能好，顏色調(diào)整容易。上述三種介質(zhì)薄膜的共同缺點(diǎn)是能透過氧氣和水汽，導(dǎo)致 銀層氧化，性能降低，甚至失效。氧化鈦介質(zhì)層的另一個(gè)缺點(diǎn)是濺射速率較低，生產(chǎn)成 本相對(duì)較高。 已有低輻射玻璃需要在較短時(shí)間內(nèi)封成中空結(jié)構(gòu)，否則性能將大幅度降低，這 就導(dǎo)致異地加工困難，限制了大規(guī)模生產(chǎn)。即使封成中空，由于軟性封接材料的弱呼吸 效應(yīng)，氧氣仍會(huì)慢慢進(jìn)入其中，導(dǎo)致低輻射玻璃性能下降，甚至變色脫落。雖然已經(jīng)研 制出可以異地加工的離線鍍膜低輻射玻璃，但需要較厚的氮化硅保護(hù)膜，性能較差，生 產(chǎn)成本高，限制了其應(yīng)用。
由于離線鍍膜低輻射玻璃存在的各種問題，使其在中國只能用于高檔寫字樓， 還很難大規(guī)模推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中離線低輻射玻璃存在的不足和缺點(diǎn)，提供一種低輻射玻 璃，使其不僅具有材料普通、性能穩(wěn)定，完全不氧化等特點(diǎn)，而且解決了已有產(chǎn)品生產(chǎn) 成本高的問題，可以推動(dòng)低輻射節(jié)能玻璃的大規(guī)模應(yīng)用。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下 低輻射玻璃，具有單銀層結(jié)構(gòu)，其特征在于該低輻射玻璃只采用一個(gè)介質(zhì) 層，其基本結(jié)構(gòu)中，由下而上依次包括玻璃基底10、銀層ll、介質(zhì)層12;所述的介質(zhì)層 由1到5個(gè)子層構(gòu)成，子層由硅薄膜、硅氧薄膜、硅氮薄膜或硅氧氮薄膜構(gòu)成。
所述構(gòu)成介質(zhì)層中子層的硅氧薄膜可以是組分均勻的二氧化硅薄膜；構(gòu)成介質(zhì) 層子層的硅氧薄膜也可以是氧和硅的原子數(shù)目比逐漸變化的組分漸變的硅氧薄膜，以該 子層的中心平面為對(duì)稱平面，硅組分和折射率在該中心平面的上下兩側(cè)成對(duì)稱分布，硅 組分和折射率最高的部分位于該子層的中心平面，硅組分和折射率最低的部分位于該子 層最外側(cè)的兩個(gè)平面。
所述構(gòu)成介質(zhì)層中子層的硅氮薄膜可以是組分均勻的氮化硅薄膜；構(gòu)成介質(zhì)層子層的硅氮薄膜也可以是氮和硅的原子數(shù)目比逐漸變化的組分漸變的硅氮薄膜，以該子 層的中心平面為對(duì)稱平面，硅組分和折射率在該中心平面的上下兩側(cè)成對(duì)稱分布，硅組 分和折射率最高的部分位于該子層的中心平面，硅組分和折射率最低的部分位于該子層 最外側(cè)的兩個(gè)平面。 所述構(gòu)成介質(zhì)層子層的硅氧氮薄膜是氧、氮和硅的原子數(shù)目比逐漸變化的組分 漸變的硅氧薄膜，以該子層的中心平面為對(duì)稱平面，硅組分和折射率在該中心平面的上 下兩側(cè)成對(duì)稱分布，硅組分和折射率最高的部分位于該子層的中心平面，硅組分和折射 率最低的部分位于該子層最外側(cè)的兩個(gè)平面。 所述的介質(zhì)層中如果包括硅薄膜構(gòu)成的子層，則該子層與銀層相鄰。 在玻璃與銀層之間以及銀層與介質(zhì)層之間增加附著力強(qiáng)化層，該層采用鋁、
鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉻、鎳、不銹鋼等金屬或合金薄膜中的一種，其厚度小于3納米。 在玻璃與銀層之間以及銀層與介質(zhì)層之間增加附著力強(qiáng)化層，這層采用氮化 鋁、氮化鈦、氮化鋯、氮化鉿、氮化釩、氮化鈮、氮化鉭、氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、 氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鋅、氧化錫、氧化銦、氧化銦錫等薄膜中的一種，其厚 小于10納米。 介質(zhì)層采用組分漸變薄膜是為了適應(yīng)大規(guī)模量產(chǎn)的需要，除了純硅、二氧化硅 和氮化硅外，其它組分比的硅氧、硅氮和硅氧氮薄膜在連續(xù)化磁控濺射鍍膜中是不可能 達(dá)到組分均勻分布的。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果本發(fā)明所提供的低輻射 玻璃中采用的硅、硅氧、硅氮、硅氧氮等薄膜，其折射率可以在1.5到4之間任意調(diào)整， 大大增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈活性；這些薄膜致密，能阻止氧或水汽的透過，大大提高了低 輻射玻璃的性能穩(wěn)定性；同時(shí)薄膜沉積速率高，可以大大提高生產(chǎn)率，降低成本。
與已有的低輻射玻璃相比，穩(wěn)定性大大提高，可在空氣中長期存放。由于不 存在氧化問題，封成中空結(jié)構(gòu)后，不怕弱呼吸作用，即使氧進(jìn)入中空玻璃中，性能也不 會(huì)降低，更不會(huì)出現(xiàn)薄膜脫離現(xiàn)象。這些為大批量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用提供了很好的前提條 件。本發(fā)明完全克服了已有各類低輻射玻璃的缺點(diǎn)，可以使低輻射玻璃的應(yīng)用得到極大 的推廣，對(duì)建筑節(jié)能的發(fā)展起到很好的推動(dòng)作用。


圖1為本發(fā)明提供的單銀薄膜低輻射玻璃結(jié)構(gòu)示意圖。該低輻射玻璃依次包括 玻璃基底IO、銀層ll、介質(zhì)層12。 圖2為本發(fā)明提供的具有附著力強(qiáng)化層的單銀薄膜低輻射玻璃結(jié)構(gòu)示意圖。該 低輻射玻璃依次包括玻璃基底IO、附著力強(qiáng)化層13、銀層ll、附著力強(qiáng)化層14、介質(zhì)層 12。 圖3為介質(zhì)層中硅組分和折射率分布示意圖，其中K代表最高硅組分和折射率 最高的部位，N2代表最高硅組分和折射率最低的部位。3/3頁
具體實(shí)施例方式
下面通過幾個(gè)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施進(jìn)行說明。 實(shí)施例l:低輻射玻璃，其結(jié)構(gòu)依次為玻璃基底、10納米厚的銀層、11納米 厚的介質(zhì)層。介質(zhì)層采用硅氧薄膜，硅組分最高的部位，折射率控制在4.0，硅組分最 低的部位，折射率為1.5。該低輻射玻璃的可見光透過率超過75%，陽光透過率超過為 55%，輻射系數(shù)小于O.l。 實(shí)施例2:低輻射玻璃，其結(jié)構(gòu)依次為玻璃基底、10納米厚的銀層、12納米 厚的介質(zhì)層。介質(zhì)層采用硅氮薄膜，硅組分最高的部位，折射率控制在3.8，硅組分最 低的部位，折射率為2.0。該低輻射玻璃的可見光透過率超過80%，陽光透過率超過為 60%，輻射系數(shù)小于O.l。 實(shí)施例3:低輻射玻璃，其結(jié)構(gòu)依次為玻璃基底、10納米厚的銀層、20納米 厚的介質(zhì)層。介質(zhì)層采用硅氧氮薄膜，硅組分最高的部位，折射率控制在3.0，硅組分最 低的部位，折射率為1.6。該低輻射玻璃的可見光透過率超過80%，陽光透過率超過為 60%，輻射系數(shù)小于O.l。 實(shí)施例4:低輻射玻璃，其結(jié)構(gòu)依次為玻璃基底、2納米厚的鈦附著力強(qiáng)化 層、9納米厚的銀層、2納米厚的鈦附著力強(qiáng)化層、12納米厚的介質(zhì)層。介質(zhì)層采用硅氧 薄膜，硅組分最高的部位，折射率控制在4.0，硅組分最低的部位，折射率為1.5。該低 輻射玻璃的可見光透過率超過65%，陽光透過率超過為50%，輻射系數(shù)小于O.l。
實(shí)施例5:低輻射玻璃，其結(jié)構(gòu)依次為玻璃基底、2納米厚的氧化鋅附著力強(qiáng) 化層、IO納米厚的銀層、2納米厚的氧化鋅附著力強(qiáng)化層、12納米厚的介質(zhì)層。介質(zhì) 層采用硅氮薄膜，硅組分最高的部位，折射率控制在3.5，硅組分最低的部位，折射率為 2.0;該低輻射玻璃的可見光透過率超過70%，陽光透過率超過為50%，輻射系數(shù)小于 0.1。 實(shí)施例6:可鋼化的低輻射玻璃，其結(jié)構(gòu)依次為玻璃基底、2納米厚的氧化鋅 附著力強(qiáng)化層、IO納米厚的銀層、2納米厚的氧化鋅附著力強(qiáng)化層、硅介質(zhì)層。介質(zhì)層 采用2個(gè)子層，分別由硅薄膜和二氧化硅薄膜構(gòu)成，其中硅薄膜厚5納米，二氧化硅薄膜 厚170納米。該低輻射玻璃的可見光透過率超過75%，陽光透過率超過為55%，輻射系 數(shù)小于O.l。由于厚度高達(dá)170納米的二氧化硅的保護(hù)作用，該低輻射玻璃進(jìn)行鋼化處理 后性能基本不變。 實(shí)施例7:可鋼化的低輻射玻璃，其結(jié)構(gòu)依次為玻璃基底、2納米厚的氧化鋅 附著力強(qiáng)化層、IO納米厚的銀層、2納米厚的氧化鋅附著力強(qiáng)化層、硅介質(zhì)層。介質(zhì)層 采用3個(gè)子層，分別由硅薄膜、氮化硅和二氧化硅薄膜構(gòu)成，其中硅薄膜厚5納米，氮化 硅薄膜厚30納米，二氧化硅薄膜厚110納米。該低輻射玻璃的可見光透過率超過75%， 陽光透過率超過為55%，輻射系數(shù)小于O.l。由于厚度高達(dá)170納米的二氧化硅的保護(hù)作 用，該低輻射玻璃進(jìn)行鋼化處理后性能基本不變。
權(quán)利要求
低輻射玻璃，具有單銀層結(jié)構(gòu)，其特征在于該低輻射玻璃只采用一個(gè)介質(zhì)層，其基本結(jié)構(gòu)中，由下而上依次包括玻璃基底10、銀層11、介質(zhì)層12；所述的介質(zhì)層由1至5個(gè)子層構(gòu)成，子層由硅薄膜、硅氧薄膜、硅氮薄膜或硅氧氮薄膜構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低輻射玻璃，其特征在于所述構(gòu)成介質(zhì)層中子層的硅氧 薄膜可以是組分均勻的二氧化硅薄膜；構(gòu)成介質(zhì)層子層的硅氧薄膜也可以是氧和硅的原 子數(shù)目比逐漸變化的組分漸變的硅氧薄膜，以該子層的中心平面為對(duì)稱平面，硅組分和 折射率在該中心平面的上下兩側(cè)成對(duì)稱分布，硅組分和折射率最高的部分位于該子層的 中心平面，硅組分和折射率最低的部分位于該子層最外側(cè)的兩個(gè)平面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低輻射玻璃，其特征在于所述構(gòu)成介質(zhì)層中子層的硅氮 薄膜可以是組分均勻的氮化硅薄膜；構(gòu)成介質(zhì)層子層的硅氮薄膜也可以是氮和硅的原子 數(shù)目比逐漸變化的組分漸變的硅氮薄膜，以該子層的中心平面為對(duì)稱平面，硅組分和折 射率在該中心平面的上下兩側(cè)成對(duì)稱分布，硅組分和折射率最高的部分位于該子層的中 心平面，硅組分和折射率最低的部分位于該子層最外側(cè)的兩個(gè)平面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低輻射玻璃，其特征在于所述構(gòu)成介質(zhì)層子層的硅氧氮 薄膜是氧、氮和硅的原子數(shù)目比逐漸變化的組分漸變的硅氧薄膜，以該子層的中心平面 為對(duì)稱平面，硅組分和折射率在該中心平面的上下兩側(cè)成對(duì)稱分布，硅組分和折射率最 高的部分位于該子層的中心平面，硅組分和折射率最低的部分位于該子層最外側(cè)的兩個(gè) 平面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低輻射玻璃，其特征在于所述的介質(zhì)層中如果包括硅薄 膜構(gòu)成的子層，則該子層與銀層相鄰。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低輻射玻璃，其特征在于在玻璃與銀層之間以及銀層與 介質(zhì)層之間增加附著力強(qiáng)化層，該層采用鋁、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉻、鎳、不銹 鋼等金屬或合金薄膜中的一種，其厚度小于3納米。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低輻射玻璃，其特征在于在玻璃與銀層之間以及銀層與 介質(zhì)層之間增加附著力強(qiáng)化層，這層采用氮化鋁、氮化鈦、氮化鋯、氮化鉿、氮化釩、 氮化鈮、氮化鉭、氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鋅、氧化錫、氧化銦、氧化銦錫等薄膜中的一種，其厚小于io納米。
全文摘要
一種低輻射玻璃，屬于節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具有單銀層結(jié)構(gòu)。該低輻射玻璃只采用一個(gè)介質(zhì)層，其基本結(jié)構(gòu)中，由下而上依次包括玻璃基底10、銀層11、介質(zhì)層12；所述的介質(zhì)層由1到5個(gè)子層構(gòu)成，子層由硅薄膜、硅氧薄膜、硅氮薄膜或硅氧氮薄膜構(gòu)成。采用本發(fā)明的低輻射玻璃，不僅性能穩(wěn)定，可靠性高，而且生產(chǎn)效率高，可大大降低成本，有利于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)B32B7/02GK101691282SQ200910235379
公開日2010年4月7日 申請(qǐng)日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者李德杰 申請(qǐng)人:李德杰